Diccionario
Presión barométrica
¿Hay alguien observándonos?
4.2. Programamos nuestro mini satélite
Acabas de conocer los satélites de telecomunicaciones, como se clasifican según su distancia. Has enviado un mensaje con AstroPi y has conocido un satélite real, el telescopio James Webb.
Pero no podemos quedarnos aquí, tenemos que aprender como programar nuestro mini satélite, que será el primer paso antes de poder enviarlo al espacio.
Esta es tu siguiente misión.
Adelante.
1. Arduino Uno
El Arduino Uno es una placa de microcontrolador de código abierto basado en el microchip ATmega328P y desarrollado por Arduino.cc.12 La placa está equipada con conjuntos de pines de E/S digitales y analógicas que pueden conectarse a varias placas de expansión y otros circuitos. La placa tiene 14 pines digitales, 6 pines analógicos y programables con el Arduino IDE (Entorno de desarrollo integrado) a través de un cable USB tipo B.3 Puede ser alimentado por el cable USB o por una batería externa de 9 voltios, aunque acepta voltajes entre 7 y 20 voltios.
Recuerda que si lo necesitas puedes activar los subtítulos del video.
2. ¿Qué has aprendido sobre Arduino Uno?
En parejas, debéis realizar una infografía de la placa y sus partes principales aplicando todo lo que habéis visto en el vídeo anterior. Debéis:
- Señalar las partes.
- Al pulsar cada una de ellas, debe incluir explicación de la misma.
Para poder realizar la infografía podéis utilizar:
Presentaciones de Google
En los centros de Andalucía, tenéis disponible un correo del dominio @g.educaand.es. Donde puedes crear una presentación o dibujo de Google con lo que te pide la actividad.
Presentaciones de LibreOffice
Un programa de software Libre que viene incluído en los portátiles con el sistema operativo EducaAndOS. Es LibreOffice presentaciones. Donde puedes realizar una infografía.
3. Sensor BMP280
Durante su misión, nuestro mini satélite, deberá medir presión y temperatura. Para ello utilizaremos un sensor BMP280.
El sensor BMP280 mide presión atmosférica y temperatura (Y opcionalmente humedad) y como tiene una magnífica precisión puede convertir la presión barométrica a altitud con un error de mas o menos 1m. Unido a su pequeño tamaño y bajo consumo se convierte en un elemento ideal para drones y similares o como en nuestro caso un mini satélite.
Especificaciones generales:
- Rango presión: 300 ~ 1100 hectopascales (hPa)
- Rango temperatura: -40 ~ 85 grados centígrados (ºC)
- Presión del aire: ± 1 hectopascales (hPa)
- Precisión de temperatura: ± 1.0ºgrados centígrados (ºC)
- Nivel Lógico: 3.3 voltios (V)
- Consumo: 2.7 microamperios (μA)
- Interfaz: I2C, SPI
Conexionado
Incluir librería en IDE Arduino
Para utilizar este sensor, es necesario descargar la librería BMP280_DEV. Aquí tienes un vídeo que explica como poder descargar librerías desde IDE de Arduino.
Recuerda que si lo necesitas puedes activar los subtítulos del video.
Ejemplo programación
Vamos a programar un ejemplo de utilización de este sensor. Para ello debemos saber:
- Dentro de void setup: La primera línea fija la velocidad de comunicación con la consola a 115.200 y la segunda crea una instancia del sensor en la dirección alterna de 0x76 (La nuestra, y problema arreglado). La siguiente línea programa una lectura del sensor cada 2 segundos = 2000milisegundos (ms), pero opcionalmente podemos variar el tiempo de muestreo a valores prefijados por la librería.
- bmp280.startNormalConversion(): Inicia las lecturas en modo continuo con la cadencia indicada en la línea anterior.
Presión barométrica
4. Programando el sensor BMP280
Si has llegado hasta aquí, ya has visto el cerebro de nuestro mini satélite, cómo es Arduino Uno y qué sensor utilizaremos para medir la presión y temperatura BMP 280. Ahora vamos a practicar con la programación de este sensor.
OPCIÓN A: Realiza el código que has visto.
Programa junto a tu compañero el sensor, para que indique la presión y la temperatura.
Mostrándola junto con su unidad.
OPCIÓN B: Queremos conocer la altura
Una de las funcionalidades de este sensor es la muestra de la altura a la que estará nuestro satélite también, por ello realizad un programa que muestre:
- Presión.
- Temperatura.
- Altura.
OPCIÓN C: Crea un programa con algún actuador
Junto a tu compañera o compañero programador, debéis crear un código para:
- Lectura de presión, temperatura y altura.
- Conecta tres LEDS, para que cuando supere una cierta altura, presión y temperatura se encienda cada uno de los tres LEDs.
- Conecta un zumbador que cuando estén los tres encendidos emita un sonido.
5. Módulo radio APC 220
En ciertas ocasiones, tienes que transmitir información de forma inalámbrica, ya sean datos sobre el estado de sensores o instrucciones para controlar dispositivos remotos. Vas a aprender, como crear un enlace de radiofrecuencia con los módulos RF APC22
El primer paso es configurar el módulo en el PC para ello:
Conectaremos el módulo al convertidor serie TTL a USB
Conectaremos el módulo al convertidor serie TTL a USB.
Observamos en que puerto COM lo tenemos conectado
Accedemos al administrador de dispositivos de nuestro ordenador. Por ejemplo en Windows:
Software RF-Magic
Una vez que tengas conectado el módulo a un puerto USB de nuestro PC, abrirás la aplicación RF-Magic.
Para leer la configuración del módulo, pulsaremos Read. Y si todo está correcto, se mostraran los datos configurados en el módulo. Debes establecer la misma configuración que se muestra en la imagen. Los dos módulos deben tener la misma configuración.
Después de configurarlo es necesario que uno de los módulos los conectemos a la placa Arduino Uno y posteriormente lo programes.
Montaje módulo
Debes realizar el montaje de la siguiente forma:
Programación
Para programar el envío de un mensaje puedes utilizar el siguiente código.
6. Nos comunicamos a distancia
Si has llegado aquí junto a tus compañeros y compañeras, llegó el momento de que muestres lo que has aprendido sobre conexiones a distancia con el módulo APC y Arduino Uno.
Motus dice Presta atención a la programación
Cuando tienes que programar algo es muy importante no cometer errores en el resultado final.
Un truco para centrar la atención es que vayas siguiendo cada paso y comprobando que lo que vas haciendo está bien y el programa hace lo que tú esperabas.
Puedes ir comprobándolo en el programa que uses.
La estrategia de supervisar cada paso ayuda a controlar los posibles errores que pueda haber y resolver las dificultades. Esta estrategia se puede usar en cualquier tarea en la que tengamos que hacer varios pasos (cualquier ejercicio de programación, un problema matemático, un análisis de oraciones y muchas más).
¡Pruébala y verás que no se te olvida nada!
OPCIÓN A: Reproduce el código
Debéis reproducir el código que habéis aprendido y comprobar que funciona correctamente.
No olvidéis realizar el montaje correctamente.
Enviando un mensaje a un compañero o compañera al final de la clase.
OPCIÓN B: Aplica
Junto a tus compañeros y compañeras debéis programar un sistema que haga lo siguiente:
- Existirá un semáforo con LEDs al final de la clase.
- Un compañero en la clase de al lado, debe recibir el mensaje de cuando puede o no puede cruzar.
Lumen dice ¿No recuerdas cómo programar un semáforo?
En el siguiente vídeo puedes ver como programar un semáforo en Arduino Uno.
Puedes activar los subtítulos del video si lo necesitas.
7. Reviso lo que aprendo
Reflexiona un momento sobre todo lo que has aprendido hasta llegar aquí y completa el PASO 3 (Reviso lo aprendido) de tu Diario de aprendizaje.
Recuerda:
- Pregunta a tu profesor o profesora si lo vas a rellenar en papel o en el ordenador.
- Si lo rellenas en el ordenador, no te olvides de guardarlo en una carpeta que más tarde puedas localizar
¡Ánimo, que lo harás genial!
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